JP3769432B2 - 符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法及び基地局 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局から複数の移動局へ向けた送信信号が拡散符号によって拡散され伝送される符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法及び基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多重セルラの下り回線では、基地局において複数の移動局へ向けた送信信号がそれぞれ異なる拡散符号によって拡散、重畳された後に一括して送信される。下り回線では、複数の移動局へ向けた信号が基地局から一括して伝送されるため、送信信号間の同期を取ることが容易である。そこで、各送信信号を直交同期符号により拡散することによって送信信号間の干渉を抑制することが可能となる。
【０００３】
一方、他基地局からの下り回線信号は同期を取ることが困難であるため、これらの基地局からの干渉を抑制する手段として、直交同期符号にさらに基地局固有のスクランブル符号を乗じる手法が用いられる。ここで、スクランブル符号としてはゴールド符号等が用いられる。
【０００４】
本手法を用いた場合の基地局送信装置構成を図１２に示す。図１２に示す拡散加算装置ｓｐｕでは、乗算器００１において移動局へ向けた送信信号Ｓｉ（ｉは移動局番号）と直交符号Ｃｏ，ｉとが掛け合わされ、掛け合わせた後の出力信号は加算器００２において加算され、さらに加算器００２の出力信号は乗算器００１においてスクランブル符号Ｃｓと掛け合わされて合成拡散信号ｓｄが出力される。合成拡散信号ｓｄは、変調装置００３において変調がかけられた後にアンテナ００４から各移動局へ向けて送信される。
【０００５】
上述の図１２に示した拡散手法を全ての基地局が用いることによって、移動局において受信される他基地局からの下り回線干渉はランダム化され、誤り訂正符号との併用によってこれらの干渉を抑制することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡセルラシステムでは以下のような理由により符号消費が促進されるため、直交符号に不足が生じる状況が多く発生する。
【０００７】
まず、ソフトハンドオーバ（Ｓｏｆｔ Ｈａｎｄ−Ｏｖｅｒ；ＳＨＯ）が適用されると複数の基地局が１移動局のために同一信号を送信するために、ＳＨＯが適用されない場合に比べて符号消費が増す。また、音声の無音区間では信号の送信を一時停止して干渉を減らし、より多くの移動局を収容する方法が取られるために、常にオン状態である情報源を伝送する場合に比べて符号消費が増える。さらに、符号消費は伝搬環境によっても変化し、伝搬路に遮蔽物が多く存在する場合等は他セル干渉がよく抑圧されて容量が増すために、基地局での符号消費が増える。
【０００８】
以上のような理由により基地局に直交符号数を超える数の移動局が接続される場合には、１基地局で複数のスクランブル符号を用いることで拡散符号不足に対処する手法が取られる。
【０００９】
図１３はｋ個のスクランブル符号を用いる場合の基地局送信装置構成を示した図である。拡散加算装置ｓｐｕ−ｊ（ｊはスクランブル符号番号）では、送信信号Ｓｊ，ｈ（ｈは直交符号番号）、直交符号Ｃｏ，ｈ、およびスクランブル符号Ｃｓ，ｊがそれぞれ入力され、合成拡散信号ｓｄ−ｊが出力される。図１３中のｎｊはｊ番目スクランブル符号より生成される直交符号の使用数を表している。合成拡散信号の出力ｓｄ−ｊは加算器００２において加算された後、変調装置００３で変調がかけられてアンテナ００４より各移動局へ向けて放出される。
【００１０】
図１３のように１基地局で複数のスクランブル符号を同時に用いる場合、伝送速度、所要ビット誤り率などの要求品質が異なる送信信号や、セル内での移動局位置、干渉量等に依存する受信品質の異なる送信信号が１つの基地局において取り扱われると、割り当てられたスクランブル符号の違いのために各送信信号が受ける同一セル内の他の送信信号からの干渉の程度に差が生じ、通信品質の不平等や干渉劣化が生じる問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
スクランブル符号と直交符号とを乗じることで生成される拡散符号に優先度を設け、前記優先度を移動局の要求品質や受信品質によって変化させる。
【００１２】
拡散符号の優先度を要求品質や受信品質によって変化させることで、異なる要求品質、受信品質をもった移動局間の干渉を制御し、移動局における信号受信品質の不公平を緩和し、不公平によって生じる干渉劣化を抑制する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［構成の説明］
本発明の第一の実施形態における拡散符号割当方法では、複数の第一符号を含む第一の符号セットと、１又は複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有している。ここで、第一符号は、直交符号が該当し、第二符号はスクランブル符号が該当する。スクランブル符号としては、ゴールド符号やゴールド符号の一部等を用いることができる。
【００１４】
そして、第一の符号セットに第二符号を割り当て、複数の第一の符号に前記割り当てた第二符号を乗じて複数の結合符号を生成する。結合符号が生成されると、基地局から移動局に送信される送信信号に結合符号を割り当て、割り当てられた結合符号により送信信号を拡散し、拡散された送信信号を移動局へ送信する。
【００１５】
本発明では、結合符号に優先度を付ける。そして、優先度の高い結合符号から優先して送信信号に割り当てる。ここで、優先度は送信信号毎に変化させる。具体的には、移動局からの回線品質値情報や要求品質値情報に基づいて優先度を送信信号毎に変化させる。
【００１６】
以下では、本発明の拡散符号割当方法を基地局送信装置に適用した第一の実施の形態を図１及び図２を用いて説明する。
【００１７】
図１はｋ個のスクランブル符号を用いる場合の基地局送信装置構成を示した図である。
【００１８】
本発明の第一の実施の形態は、拡散加算装置ｓｐｕ−ｊ（ｊはスクランブル符号番号）と、加算器００２と、変調装置００３と、アンテナ００４とから構成される。
【００１９】
拡散加算装置ｓｐｕ−ｊは、送信信号Ｓｊ，ｈ（ｈは直交符号番号）に対して、直交符号Ｃｏ，ｈ、およびスクランブル符号Ｃｓ，ｊの結合符号を割り当て、合成拡散信号ｓｄ−ｊを出力する。図１中のｎｊはｊ番目スクランブル符号より生成される直交符号の使用数を表している。ここで、送信信号には共通制御信号が含まれてもよい。
【００２０】
加算器００２は、合成拡散信号の出力ｓｄ−ｊのおのおのを加算する。
【００２１】
変調装置００３は、加算器００２で加算されたで合成拡散信号を変調する。
【００２２】
アンテナ００４は、変調装置００３で変調された合成拡散信号を各移動局へ向けて放出する。
【００２３】
フィードバック情報受信手段００５は、アンテナ００６より移動局からフィードバック情報として回線品質情報や要求品質情報を受信する。
【００２４】
優先度決定手段００７は、フィードバック情報受信手段００５からフィードバック情報を受け取り、この情報に基づいて送信信号毎に結合符号の優先度を決定する。
【００２５】
［動作の説明］
次に本実施の形態の動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、直交符号とスクランブル符号から構成される結合符号を移動局へ割り当てる際に、基地局における割り当て処理の流れ図を示している。
【００２７】
基地局は、処理１０１において、変数ｍａに符号割り当ての対象となる移動局の番号を設定する。処理１０２において、移動局ｍａからフィードバック情報の伝達を受ける。ここでフィードバック情報として、共通制御信号の受信電力、希望信号対干渉信号電力比等の回線品質値情報や、伝送速度、所要誤り率等の要求品質値情報を与える。
【００２８】
ここで、回線品質値として希望信号電力対干渉信号電力比を採用した場合、接続中の基地局より放出された共通制御信号の受信電力を調べ、非接続中の基地局より放出された共通制御信号の受信電力を調べ、接続中の基地局に対応する受信電力と非接続中の基地局に対応する受信電力との比により希望信号対干渉信号電力比を算出することができる。
【００２９】
処理１０３においてフィードバック情報に基づいて結合符号の優先度を設定し、さらに処理１０４において優先度変数ｐに１、すなわち最上位優先度を設定する。処理１０６において、優先度ｐの結合符号が使用中であるか否かを判定し、優先度ｐの結合符号が使用中であれば、処理１０５において優先度変数ｐに１を加えて処理１０６へ戻る。
【００３０】
処理１０６において優先度ｐの結合符号が使用中でないと判断された場合には、処理１０７において優先度ｐの結合符号を移動局ｍａに割り当て、割り当てた結合符号情報を基地局から移動局ｍａに通知し、符号割り当て処理を完了する。
【００３１】
なお、割り当てられた符号を用いて基地局から移動局へ送信する送信信号には共通制御信号を含めることができ、この場合、共通制御信号には最も優先度の高い結合符号を割り当てるのが良い。
【００３２】
［第一の優先度の設定例］
図３、図４ならびに図５は、本発明の第一の実施の形態である図２の処理１０３において優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の設定例を示している。この例では、回線品質値に基づいて優先度を設定する。
【００３３】
図３の横軸は移動局が観測する回線品質値を表し、図３のように回線品質値はいくつかのしきい値で分割される。回線品質値としては、移動局で観測される干渉電力、移動局が受信する共通制御信号受信電力、および希望信号電力対干渉信号電力比等が考えられる。移動局が測定したこれらの回線品質値は図２の処理１０２において基地局へ伝達される。
【００３４】
図３に示すように、前記しきい値で区切られた複数の値域にはそれぞれ回線品質値分類を設定する。これにより同程度の回線品質値に対しては等しい回線品質値分類が適用される。移動局で観測された回線品質値に応じて、図３より回線品質値分類が選択される。
【００３５】
基地局では、優先度決定手段００７にて回線品質分値に基づいて、具体的には回線品質値分類毎に、結合符号の優先度を決定する。その際に第二符号であるスクランブル符号にに優先度を付け、又は直交符号である第一符号及び第二符号に優先度を付けて、結合符号の優先度を決定する。その際に回線品質値分類毎にスクランブル符号の優先度又はスクランブル符号及び直交符号の優先度を等しく設定する。
【００３６】
図４及び図５は、回線品質値分類Ｑ１、Ｑ２における各結合符号の優先度の設定例を示したものである。図４（ａ）,（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）に示した各表における横軸はスクランブル符号の番号を、縦軸は直交符号の番号を表し、表の各要素が各結合符号の優先度である。
【００３７】
図４の例では、スクランブル符号に優先度を設け回線品質値に応じてスクランブル符号の優先度を変化さている。図４（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図４（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００３８】
その結果、図４（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度を１〜８を割り当て、図４（ａ）スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図４（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図４（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００３９】
図５の例では、図４の例と同様にスクランブル符号に優先度を設け回線品質値に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図５（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図５（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００４０】
その結果、図５（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度を１〜８を割り当て、図５（ａ）スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図５（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図５（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００４１】
更に、この例では、直交符号符号に優先度を設けている。具体的には、図５（ａ）,（ｂ）では、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００４２】
具体的には、図５（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１、２、…、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して９、１０、…、１６としている。また図５（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）に対して９、１０、…、１６としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して１、２、…、８としている。
【００４３】
なお、この図５（ａ）,（ｂ）の例では、一律に直交符号の優先度を定めているが、スクランブル符号と同様に回線品質値に応じて優先度を変化させても良い。
【００４４】
［効果］
下り回線の送信電力制御が適用される場合、各移動局へ向けた送信電力は回線品質によって変化し、送信電力の相異は各移動局が受信する他の下り送信信号からの干渉量に不平等を引き起こす。図４、５のように、本実施の形態によると回線品質値分類によって結合符号の優先度が変わり、送信信号と結合符号の割り当てが回線品質で分類分けされる。これによって、回線品質の相違に起因する各移動局における通話受信品質の不平等が抑制される。
【００４５】
特に回線品質値として共通制御信号受信電力が用いられている場合には以下に述べるような干渉低減効果が期待できる。
【００４６】
図３、図４、図５に示した本実施の形態によると共通制御信号受信電力が同程度の移動局、すなわち基地局と移動局との伝播損失が同程度である移動局へは等しいスクランブル符号が割り当てられる。同一のスクランブル符号が割り当てられた送信信号間は同一の直交符号セットが割り当てられるために相互の干渉が小さく抑えられる。
【００４７】
送信電力制御が行われる場合、共通制御信号受信電力が低い移動局へ向けた送信信号、すなわち基地局までの伝播損失が大きい移動局へ向けた送信信号は、基地局から大きな出力でもって放出され、これが他の無線回線へ大きな干渉をおよぼす。図３、図４、図５に示した本実施の形態によると、当該送信信号には同一の直交符号セットからなる結合符号が割り当てるために、当該送信信号間の相互の干渉が抑制される。
【００４８】
一方、共通制御信号受信電力が高い移動局へ向けた送信信号、すなわち基地局までの伝播損失が小さい移動局へ向けた送信信号へは、伝播損を補償するための送信電力は小さく設定できる。このように送信電力の設定に余裕がある送信信号では、前記共通制御信号受信電力が小さい移動局へ向けた送信信号から大きな干渉を受けても、干渉に打ち勝つだけの高い送信電力を設定することが可能となり、干渉の軽減が期待できる。
【００４９】
［第二の優先度の設定例］
図６は、本発明の第一の実施の形態である図１の処理１０２において基地局の優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の第二の設定例を示している。この例では、伝送品質要求量に基づいて優先度を設定する。伝送品質要求量としては伝送速度、伝送誤り率や、伝送速度と伝送誤り率の関数等が考えられる。
【００５０】
図６の横軸および縦軸は、それぞれ、移動局が要求する伝送速度および伝送誤り率を表している。図６のｌ−１，ｌ−２，ｌ−３，ｌ−４は、伝送品質要求量分類Ｑｏ−ａ，〜Ｑｏ−ｉを規定するための境界線である。移動局が要求したこれらの伝送品質要求量は図２の処理１０２において基地局へ伝達される。図６では、同程度の伝送速度、伝送誤り率に対しては等しい伝送品質要求量分類が適用されるようにしている。
【００５１】
移動局で要求された伝送品質要求量に基づき、送信信号の伝送速度ならびに当該送信信号に必要とされる伝送誤り率に応じて、図６における伝送品質要求量分類が選択される。
【００５２】
基地局では、優先度決定手段００７にて伝送品質要求量に基づいて、具体的には伝送品質要求量分類毎に、結合符号の優先度を決定する。その際に第二符号であるスクランブル符号にに優先度を付け、又は直交符号である第一符号及び第二符号に優先度を付けて、結合符号の優先度を決定する。その際に伝送品質要求量分類毎にスクランブル符号の優先度又はスクランブル符号及び直交符号の優先度を等しく設定する。
【００５３】
図７及び図８は伝送品質要求量分類Ｑｏ−ａ，Ｑｏ−ｂにおける各結合符号の優先度の設定例を示したものである。図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）に示した各表における横軸はスクランブル符号の番号を、縦軸は直交符号の番号を表し、表の各要素が各結合符号の優先度である。
【００５４】
伝送品質要求量分類Ｑｏ−ｂでは、Ｑｏ−ａよりも高速な伝送を想定しており、１通話当たりの符号占有量をＱｏ−ａよりも大きく設定している。このような高速伝送を実現するための符号生成手法として、複数の直交符号を同時に用いる手法や、階層型直交符号を用いる手法が知られている。
【００５５】
図７の例では、スクランブル符号に優先度を設け伝送品質要求量に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図７（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図７（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００５６】
その結果、図７（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられ、図７（ａ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図７（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度５〜８が割り当てられ、図７（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜４が割り当てられている。この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００５７】
図８の例では、図７の例と同様にスクランブル符号に優先度を設け伝送品質要求量に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図８（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図８（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００５８】
その結果、図８（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられ、図８（ａ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図８（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度５〜８が割り当てられ、図８（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜４が割り当てられている。
【００５９】
更に、この例では、直交符号に優先度を設けている。具体的には、図８（ａ）では、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。図８（ｂ）では、直交符号１及び２、３及び４、５及び６、７及び８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２、３、４としている。
【００６０】
そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。具体的には、図８（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１、２、…、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して９、１０、…、１６としている。
【００６１】
また図８（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１＆２）、（１，３＆４）、（１，５＆６）、（１，７＆８）に対して５、６、７、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１＆２）、（２，３＆４）、（２，５＆６）、（２，７＆８）、に対して１、２、３、４としている。
【００６２】
ここで、結合符号（Ａ，Ｂ＆Ｃ）は、スクランブル符号Ａに対して、ＢとＣの直交符号を同時に用いていることを示す。
【００６３】
［効果］
図６、７、８のように、本実施形態では伝送品質要求量分類によって結合符号の優先度を変えている。このように、伝送速度や伝送誤り率等で与えられる伝送品質要求量に応じて結合符号の優先度を変えることで、送信信号と結合符号の割り当てが伝送速度や伝送誤り率によって分類分けされる。
【００６４】
一般に高速伝送の送信信号程、もしくは低い誤り率を要求する送信信号程、必要な送信電力は大きなものとなる。他信号へ大きな干渉を与えうるこれらの送信信号に等しいスクランブル符号を割り当てることで、当該送信信号間の干渉を抑えることができる。
【００６５】
一方、低速伝送もしくは高い誤り率が許容できる送信信号は、異なるスクランブル符号が割り当てられた高速伝送もしくは低い誤り率を要求する送信信号から大きな干渉を受けるが、低速伝送もしくは高い誤り率が許容できる送信信号は必要とする送信電力が低いため、送信電力制御の適用によって、大きな干渉に打ち勝つことができる。また、伝送速度や誤り率に応じてスクランブル符号を割り当てることで、受信通話品質の不平等を抑制することもできる。
【００６６】
［第三の優先度の設定例］
図９、図１０、図１１は、本発明の第一の実施の形態である図１の処理１０２において基地局の優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の第三の設定例を示している。本設定例においては、回線品質値と第二符号の使用数に基づいて優先度を設定する。
【００６７】
まず、基地局は事前に結合符号の使用数を各スクランブル符号毎に調べる。図９はその一例を示したものであり、横軸はスクランブル符号の番号、縦軸は各スクランブル符号の使用数を表している。図９では、第二スクランブル符号がもっとも使用数が高く、第四スクランブル符号がもっとも使用数が低い様子を想定している。
【００６８】
基地局は、当該スクランブル符号使用数ならびに移動局より伝達された回線品質値により結合符号の優先度を決定する。ここで、回線品質値として、移動局で観測される干渉電力、移動局における共通制御信号受信電力や、希望信号対干渉信号電力比を与え、回線品質値情報は図１の処理１０８において移動局から基地局へ伝達される。
【００６９】
図１０、１１は、図９で与えられるスクランブル符号使用数の下での各結合符号の優先度の設定例を示したものである。各表の縦軸は直交符号番号を表し、横軸はスクランブル符号番号を表している。
【００７０】
図１０の例では、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値以上である場合には、図１０（ａ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が最も少ないスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７１】
具体的には、スクランブル符号４の優先度を１、スクランブル符号３の優先度を２、スクランブル符号１の優先度を３、スクランブル符号２の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１０（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度９〜１６、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００７２】
一方、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値未満である場合には、図１０（ｂ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が多いスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７３】
具体的には、スクランブル符号２の優先度を１、スクランブル符号１の優先度を２、スクランブル符号３の優先度を３、スクランブル符号４の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１０（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が割り当てられている。
【００７４】
この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００７５】
また、図１１の例では、図１０の例と同様に、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値以上である場合には、図１１（ａ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が最も少ないスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７６】
具体的には、スクランブル符号４の優先度を１、スクランブル符号３の優先度を２、スクランブル符号１の優先度を３、スクランブル符号２の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１１（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度９〜１６、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００７７】
一方、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値未満である場合には、図１１（ｂ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が多いスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７８】
具体的には、スクランブル符号２の優先度を１、スクランブル符号１の優先度を２、スクランブル符号３の優先度を３、スクランブル符号４の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１１（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が割り当てられている。
【００７９】
図１１の例では、更に直交符号についても優先度が付けられている。具体的には、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００８０】
具体的には、図１１（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１７、１８、…、２４とし、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して２５、２６、…、３２とし、スクランブル符号３で構成される結合符号群の優先度を結合符号（３，１）（３，２）…（３，８）、に対して９、１０、…、１６とし、スクランブル符号４で構成される結合符号群の優先度を結合符号（４，１）（４，２）…（４，８）、に対して１、２、…、８としている。
【００８１】
また図１１（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）に対して９、１０、…、１６とし、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して１、２、…、８とし、スクランブル符号３で構成される結合符号群の優先度を結合符号（３，１）（３，２）…（３，８）、に対して１７、１８、…、２４とし、スクランブル符号４で構成される結合符号群の優先度を結合符号（４，１）（４，２）…（４，８）、に対して２５、２６、…、３２としている。
【００８２】
なお、この図１１（ａ）,（ｂ）の例では、一律に直交符号の優先度を定めているが、スクランブル符号と同様に結合符号の使用数に応じて直交符号の優先度を変化させても良い。
【００８３】
［効果］
異なるスクランブル符号が割り当てられた信号間は、符号の直交性が保たれないために相互の干渉量が大きい。とくに、使用数が少ないスクランブル符号が割り当てられた送信信号は、使用数が多いスクランブル符号が割り当てられた送信信号から大きな干渉を受ける。
【００８４】
送信電力制御が適用される場合、回線品質値が品質しきい値である場合、すなわち移動局における受信品質が良好である場合には、当該移動局へ向けた送信電力は低く設定できる。この場合、図９、図１０、図１１のように、回線品質値が高い移動局へ使用数が少ないスクランブル符号で構成される結合符号を割り当てても、当該移動局へ向けた送信信号は最大送信電力に達することなく干渉に耐えることができる。これによって干渉劣化の抑制が可能となる。
【００８５】
なお、以上本発明の拡散符号割当方法を基地局装置に適用した例を用いて説明したが、基地局装置ではなく制御局や交換局において実現することも当然にできる。
【００８６】
【発明の効果】
拡散符号の優先度を移動局における要求品質や受信品質によって変化させることで、移動局における通話受信品質の不平等が抑制され、干渉が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の拡散符号割当方法を適用した基地局装置のブロック図
【図２】本発明の第一の実施形態を示す符号割り当て処理の流れ図
【図３】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例における回線品質値と回線品質値分類の関係の一例を示す図
【図４】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例を示す図
【図５】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例を示す図
【図６】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例における伝送速度と伝送誤り率に対する伝送品質要求量分類の一例を示す図
【図７】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例を示す図
【図８】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例を示す図
【図９】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第三の優先度の設定例におけるスクランブル符号使用数を示す図
【図１０】本発明の第一の実施形態における符号組割り当ての第三の優先度の設定例を示す図。
【図１１】本発明の第一の実施形態における符号組割り当ての第三の優先度の設定例を示す図。
【図１２】従来の単数スクランブル符号拡散による基地局送信装置
【図１３】従来の複数スクランブル符号拡散による基地局送信装置
【符号の説明】
００２：乗算器
００３：変調装置
００４：アンテナ
００５：フィードバック情報受信手段
００６：アンテナ
００７：優先度決定手段
Ｓｉ：移動局ｉへ向けた送信信号
Ｃｏ，ｉ：移動局ｉに割り当てる直交符号
ｓｐｕ：拡散加算装置
ｓｄ：合成拡散信号
Ｃｓ：スクランブル符号
Ｓｊ，ｈ：スクランブル符号ｊが割り当てられた移動局ｈの送信信号
ｋ：ある基地局で消費するスクランブル符号数
Ｃｓ，ｊ：ｊ番目のスクランブル符号
ｓｐｕ−ｊ：スクランブル符号ｊで拡散する拡散加算装置
ｓｄ−ｊ：スクランブル符号ｊに対する合成拡散信号
ｎｊ：スクランブル符号ｊを使用する移動局数
Ｓ：直交符号数
ｌ−１，ｌ−２，ｌ−３，ｌ−４：伝送品質要求量分類を規定する境界線
Ｑｏ−ａ〜Ｑｏ−ｉ：伝送品質要求量分類
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３：回線品質値分類
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局から複数の移動局へ向けた送信信号が拡散符号によって拡散され伝送される符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法及び基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多重セルラの下り回線では、基地局において複数の移動局へ向けた送信信号がそれぞれ異なる拡散符号によって拡散、重畳された後に一括して送信される。下り回線では、複数の移動局へ向けた信号が基地局から一括して伝送されるため、送信信号間の同期を取ることが容易である。そこで、各送信信号を直交同期符号により拡散することによって送信信号間の干渉を抑制することが可能となる。
【０００３】
一方、他基地局からの下り回線信号は同期を取ることが困難であるため、これらの基地局からの干渉を抑制する手段として、直交同期符号にさらに基地局固有のスクランブル符号を乗じる手法が用いられる。ここで、スクランブル符号としてはゴールド符号等が用いられる。
【０００４】
本手法を用いた場合の基地局送信装置構成を図１２に示す。図１２に示す拡散加算装置ｓｐｕでは、乗算器００１において移動局へ向けた送信信号Ｓｉ（ｉは移動局番号）と直交符号Ｃｏ，ｉとが掛け合わされ、掛け合わせた後の出力信号は加算器００２において加算され、さらに加算器００２の出力信号は乗算器００１においてスクランブル符号Ｃｓと掛け合わされて合成拡散信号ｓｄが出力される。合成拡散信号ｓｄは、変調装置００３において変調がかけられた後にアンテナ００４から各移動局へ向けて送信される。
【０００５】
上述の図１２に示した拡散手法を全ての基地局が用いることによって、移動局において受信される他基地局からの下り回線干渉はランダム化され、誤り訂正符号との併用によってこれらの干渉を抑制することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡセルラシステムでは以下のような理由により符号消費が促進されるため、直交符号に不足が生じる状況が多く発生する。
【０００７】
まず、ソフトハンドオーバ（Ｓｏｆｔ Ｈａｎｄ−Ｏｖｅｒ；ＳＨＯ）が適用されると複数の基地局が１移動局のために同一信号を送信するために、ＳＨＯが適用されない場合に比べて符号消費が増す。また、音声の無音区間では信号の送信を一時停止して干渉を減らし、より多くの移動局を収容する方法が取られるために、常にオン状態である情報源を伝送する場合に比べて符号消費が増える。さらに、符号消費は伝搬環境によっても変化し、伝搬路に遮蔽物が多く存在する場合等は他セル干渉がよく抑圧されて容量が増すために、基地局での符号消費が増える。
【０００８】
以上のような理由により基地局に直交符号数を超える数の移動局が接続される場合には、１基地局で複数のスクランブル符号を用いることで拡散符号不足に対処する手法が取られる。
【０００９】
図１３はｋ個のスクランブル符号を用いる場合の基地局送信装置構成を示した図である。拡散加算装置ｓｐｕ−ｊ（ｊはスクランブル符号番号）では、送信信号Ｓｊ，ｈ（ｈは直交符号番号）、直交符号Ｃｏ，ｈ、およびスクランブル符号Ｃｓ，ｊがそれぞれ入力され、合成拡散信号ｓｄ−ｊが出力される。図１３中のｎｊはｊ番目スクランブル符号より生成される直交符号の使用数を表している。合成拡散信号の出力ｓｄ−ｊは加算器００２において加算された後、変調装置００３で変調がかけられてアンテナ００４より各移動局へ向けて放出される。
【００１０】
図１３のように１基地局で複数のスクランブル符号を同時に用いる場合、伝送速度、所要ビット誤り率などの要求品質が異なる送信信号や、セル内での移動局位置、干渉量等に依存する受信品質の異なる送信信号が１つの基地局において取り扱われると、割り当てられたスクランブル符号の違いのために各送信信号が受ける同一セル内の他の送信信号からの干渉の程度に差が生じ、通信品質の不平等や干渉劣化が生じる問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
スクランブル符号と直交符号とを乗じることで生成される拡散符号に優先度を設け、前記優先度を移動局の要求品質や受信品質によって変化させる。
【００１２】
拡散符号の優先度を要求品質や受信品質によって変化させることで、異なる要求品質、受信品質をもった移動局間の干渉を制御し、移動局における信号受信品質の不公平を緩和し、不公平によって生じる干渉劣化を抑制する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［構成の説明］
本発明の第一の実施形態における拡散符号割当方法では、複数の第一符号を含む第一の符号セットと、１又は複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有している。ここで、第一符号は、直交符号が該当し、第二符号はスクランブル符号が該当する。スクランブル符号としては、ゴールド符号やゴールド符号の一部等を用いることができる。
【００１４】
そして、第一の符号セットに第二符号を割り当て、複数の第一の符号に前記割り当てた第二符号を乗じて複数の結合符号を生成する。結合符号が生成されると、基地局から移動局に送信される送信信号に結合符号を割り当て、割り当てられた結合符号により送信信号を拡散し、拡散された送信信号を移動局へ送信する。
【００１５】
本発明では、結合符号に優先度を付ける。そして、優先度の高い結合符号から優先して送信信号に割り当てる。ここで、優先度は送信信号毎に変化させる。具体的には、移動局からの回線品質値情報や要求品質値情報に基づいて優先度を送信信号毎に変化させる。
【００１６】
以下では、本発明の拡散符号割当方法を基地局送信装置に適用した第一の実施の形態を図１及び図２を用いて説明する。
【００１７】
図１はｋ個のスクランブル符号を用いる場合の基地局送信装置構成を示した図である。
【００１８】
本発明の第一の実施の形態は、拡散加算装置ｓｐｕ−ｊ（ｊはスクランブル符号番号）と、加算器００２と、変調装置００３と、アンテナ００４とから構成される。
【００１９】
拡散加算装置ｓｐｕ−ｊは、送信信号Ｓｊ，ｈ（ｈは直交符号番号）に対して、直交符号Ｃｏ，ｈ、およびスクランブル符号Ｃｓ，ｊの結合符号を割り当て、合成拡散信号ｓｄ−ｊを出力する。図１中のｎｊはｊ番目スクランブル符号より生成される直交符号の使用数を表している。ここで、送信信号には共通制御信号が含まれてもよい。
【００２０】
加算器００２は、合成拡散信号の出力ｓｄ−ｊのおのおのを加算する。
【００２１】
変調装置００３は、加算器００２で加算されたで合成拡散信号を変調する。
【００２２】
アンテナ００４は、変調装置００３で変調された合成拡散信号を各移動局へ向けて放出する。
【００２３】
フィードバック情報受信手段００５は、アンテナ００６より移動局からフィードバック情報として回線品質情報や要求品質情報を受信する。
【００２４】
優先度決定手段００７は、フィードバック情報受信手段００５からフィードバック情報を受け取り、この情報に基づいて送信信号毎に結合符号の優先度を決定する。
【００２５】
［動作の説明］
次に本実施の形態の動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、直交符号とスクランブル符号から構成される結合符号を移動局へ割り当てる際に、基地局における割り当て処理の流れ図を示している。
【００２７】
基地局は、処理１０１において、変数ｍａに符号割り当ての対象となる移動局の番号を設定する。処理１０２において、移動局ｍａからフィードバック情報の伝達を受ける。ここでフィードバック情報として、共通制御信号の受信電力、希望信号対干渉信号電力比等の回線品質値情報や、伝送速度、所要誤り率等の要求品質値情報を与える。
【００２８】
ここで、回線品質値として希望信号電力対干渉信号電力比を採用した場合、接続中の基地局より放出された共通制御信号の受信電力を調べ、非接続中の基地局より放出された共通制御信号の受信電力を調べ、接続中の基地局に対応する受信電力と非接続中の基地局に対応する受信電力との比により希望信号対干渉信号電力比を算出することができる。
【００２９】
処理１０３においてフィードバック情報に基づいて結合符号の優先度を設定し、さらに処理１０４において優先度変数ｐに１、すなわち最上位優先度を設定する。処理１０６において、優先度ｐの結合符号が使用中であるか否かを判定し、優先度ｐの結合符号が使用中であれば、処理１０５において優先度変数ｐに１を加えて処理１０６へ戻る。
【００３０】
処理１０６において優先度ｐの結合符号が使用中でないと判断された場合には、処理１０７において優先度ｐの結合符号を移動局ｍａに割り当て、割り当てた結合符号情報を基地局から移動局ｍａに通知し、符号割り当て処理を完了する。
【００３１】
なお、割り当てられた符号を用いて基地局から移動局へ送信する送信信号には共通制御信号を含めることができ、この場合、共通制御信号には最も優先度の高い結合符号を割り当てるのが良い。
【００３２】
［第一の優先度の設定例］
図３、図４ならびに図５は、本発明の第一の実施の形態である図２の処理１０３において優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の設定例を示している。この例では、回線品質値に基づいて優先度を設定する。
【００３３】
図３の横軸は移動局が観測する回線品質値を表し、図３のように回線品質値はいくつかのしきい値で分割される。回線品質値としては、移動局で観測される干渉電力、移動局が受信する共通制御信号受信電力、および希望信号電力対干渉信号電力比等が考えられる。移動局が測定したこれらの回線品質値は図２の処理１０２において基地局へ伝達される。
【００３４】
図３に示すように、前記しきい値で区切られた複数の値域にはそれぞれ回線品質値分類を設定する。これにより同程度の回線品質値に対しては等しい回線品質値分類が適用される。移動局で観測された回線品質値に応じて、図３より回線品質値分類が選択される。
【００３５】
基地局では、優先度決定手段００７にて回線品質分値に基づいて、具体的には回線品質値分類毎に、結合符号の優先度を決定する。その際に第二符号であるスクランブル符号にに優先度を付け、又は直交符号である第一符号及び第二符号に優先度を付けて、結合符号の優先度を決定する。その際に回線品質値分類毎にスクランブル符号の優先度又はスクランブル符号及び直交符号の優先度を等しく設定する。
【００３６】
図４及び図５は、回線品質値分類Ｑ１、Ｑ２における各結合符号の優先度の設定例を示したものである。図４（ａ）,（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）に示した各表における横軸はスクランブル符号の番号を、縦軸は直交符号の番号を表し、表の各要素が各結合符号の優先度である。
【００３７】
図４の例では、スクランブル符号に優先度を設け回線品質値に応じてスクランブル符号の優先度を変化さている。図４（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図４（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００３８】
その結果、図４（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度を１〜８を割り当て、図４（ａ）スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図４（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図４（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００３９】
図５の例では、図４の例と同様にスクランブル符号に優先度を設け回線品質値に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図５（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図５（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００４０】
その結果、図５（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度を１〜８を割り当て、図５（ａ）スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図５（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図５（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００４１】
更に、この例では、直交符号符号に優先度を設けている。具体的には、図５（ａ）,（ｂ）では、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００４２】
具体的には、図５（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１、２、…、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して９、１０、…、１６としている。また図５（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）に対して９、１０、…、１６としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して１、２、…、８としている。
【００４３】
なお、この図５（ａ）,（ｂ）の例では、一律に直交符号の優先度を定めているが、スクランブル符号と同様に回線品質値に応じて優先度を変化させても良い。
【００４４】
［効果］
下り回線の送信電力制御が適用される場合、各移動局へ向けた送信電力は回線品質によって変化し、送信電力の相異は各移動局が受信する他の下り送信信号からの干渉量に不平等を引き起こす。図４、５のように、本実施の形態によると回線品質値分類によって結合符号の優先度が変わり、送信信号と結合符号の割り当てが回線品質で分類分けされる。これによって、回線品質の相違に起因する各移動局における通話受信品質の不平等が抑制される。
【００４５】
特に回線品質値として共通制御信号受信電力が用いられている場合には以下に述べるような干渉低減効果が期待できる。
【００４６】
図３、図４、図５に示した本実施の形態によると共通制御信号受信電力が同程度の移動局、すなわち基地局と移動局との伝播損失が同程度である移動局へは等しいスクランブル符号が割り当てられる。同一のスクランブル符号が割り当てられた送信信号間は同一の直交符号セットが割り当てられるために相互の干渉が小さく抑えられる。
【００４７】
送信電力制御が行われる場合、共通制御信号受信電力が低い移動局へ向けた送信信号、すなわち基地局までの伝播損失が大きい移動局へ向けた送信信号は、基地局から大きな出力でもって放出され、これが他の無線回線へ大きな干渉をおよぼす。図３、図４、図５に示した本実施の形態によると、当該送信信号には同一の直交符号セットからなる結合符号が割り当てるために、当該送信信号間の相互の干渉が抑制される。
【００４８】
一方、共通制御信号受信電力が高い移動局へ向けた送信信号、すなわち基地局までの伝播損失が小さい移動局へ向けた送信信号へは、伝播損を補償するための送信電力は小さく設定できる。このように送信電力の設定に余裕がある送信信号では、前記共通制御信号受信電力が小さい移動局へ向けた送信信号から大きな干渉を受けても、干渉に打ち勝つだけの高い送信電力を設定することが可能となり、干渉の軽減が期待できる。
【００４９】
［第二の優先度の設定例］
図６は、本発明の第一の実施の形態である図１の処理１０２において基地局の優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の第二の設定例を示している。この例では、伝送品質要求量に基づいて優先度を設定する。伝送品質要求量としては伝送速度、伝送誤り率や、伝送速度と伝送誤り率の関数等が考えられる。
【００５０】
図６の横軸および縦軸は、それぞれ、移動局が要求する伝送速度および伝送誤り率を表している。図６のｌ−１，ｌ−２，ｌ−３，ｌ−４は、伝送品質要求量分類Ｑｏ−ａ，〜Ｑｏ−ｉを規定するための境界線である。移動局が要求したこれらの伝送品質要求量は図２の処理１０２において基地局へ伝達される。図６では、同程度の伝送速度、伝送誤り率に対しては等しい伝送品質要求量分類が適用されるようにしている。
【００５１】
移動局で要求された伝送品質要求量に基づき、送信信号の伝送速度ならびに当該送信信号に必要とされる伝送誤り率に応じて、図６における伝送品質要求量分類が選択される。
【００５２】
基地局では、優先度決定手段００７にて伝送品質要求量に基づいて、具体的には伝送品質要求量分類毎に、結合符号の優先度を決定する。その際に第二符号であるスクランブル符号にに優先度を付け、又は直交符号である第一符号及び第二符号に優先度を付けて、結合符号の優先度を決定する。その際に伝送品質要求量分類毎にスクランブル符号の優先度又はスクランブル符号及び直交符号の優先度を等しく設定する。
【００５３】
図７及び図８は伝送品質要求量分類Ｑｏ−ａ，Ｑｏ−ｂにおける各結合符号の優先度の設定例を示したものである。図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）に示した各表における横軸はスクランブル符号の番号を、縦軸は直交符号の番号を表し、表の各要素が各結合符号の優先度である。
【００５４】
伝送品質要求量分類Ｑｏ−ｂでは、Ｑｏ−ａよりも高速な伝送を想定しており、１通話当たりの符号占有量をＱｏ−ａよりも大きく設定している。このような高速伝送を実現するための符号生成手法として、複数の直交符号を同時に用いる手法や、階層型直交符号を用いる手法が知られている。
【００５５】
図７の例では、スクランブル符号に優先度を設け伝送品質要求量に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図７（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図７（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００５６】
その結果、図７（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられ、図７（ａ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図７（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度５〜８が割り当てられ、図７（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜４が割り当てられている。この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００５７】
図８の例では、図７の例と同様にスクランブル符号に優先度を設け伝送品質要求量に応じてスクランブル符号の優先度を変化させている。図８（ａ）では、スクランブル符号１の優先度が１、スクランブル符号２の優先度が２とされ、図８（ｂ）のスクランブル符号１の優先度が２、スクランブル符号２の優先度が１と設定されている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００５８】
その結果、図８（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられ、図８（ａ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度９〜１６が割り当てられ、図８（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度５〜８が割り当てられ、図８（ｂ）のスクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜４が割り当てられている。
【００５９】
更に、この例では、直交符号に優先度を設けている。具体的には、図８（ａ）では、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。図８（ｂ）では、直交符号１及び２、３及び４、５及び６、７及び８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２、３、４としている。
【００６０】
そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。具体的には、図８（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１、２、…、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して９、１０、…、１６としている。
【００６１】
また図８（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１＆２）、（１，３＆４）、（１，５＆６）、（１，７＆８）に対して５、６、７、８としている。また、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１＆２）、（２，３＆４）、（２，５＆６）、（２，７＆８）、に対して１、２、３、４としている。
【００６２】
ここで、結合符号（Ａ，Ｂ＆Ｃ）は、スクランブル符号Ａに対して、ＢとＣの直交符号を同時に用いていることを示す。
【００６３】
［効果］
図６、７、８のように、本実施形態では伝送品質要求量分類によって結合符号の優先度を変えている。このように、伝送速度や伝送誤り率等で与えられる伝送品質要求量に応じて結合符号の優先度を変えることで、送信信号と結合符号の割り当てが伝送速度や伝送誤り率によって分類分けされる。
【００６４】
一般に高速伝送の送信信号程、もしくは低い誤り率を要求する送信信号程、必要な送信電力は大きなものとなる。他信号へ大きな干渉を与えうるこれらの送信信号に等しいスクランブル符号を割り当てることで、当該送信信号間の干渉を抑えることができる。
【００６５】
一方、低速伝送もしくは高い誤り率が許容できる送信信号は、異なるスクランブル符号が割り当てられた高速伝送もしくは低い誤り率を要求する送信信号から大きな干渉を受けるが、低速伝送もしくは高い誤り率が許容できる送信信号は必要とする送信電力が低いため、送信電力制御の適用によって、大きな干渉に打ち勝つことができる。また、伝送速度や誤り率に応じてスクランブル符号を割り当てることで、受信通話品質の不平等を抑制することもできる。
【００６６】
［第三の優先度の設定例］
図９、図１０、図１１は、本発明の第一の実施の形態である図１の処理１０２において基地局の優先度決定手段００７にて設定される各結合符号の優先度の第三の設定例を示している。本設定例においては、回線品質値と第二符号の使用数に基づいて優先度を設定する。
【００６７】
まず、基地局は事前に結合符号の使用数を各スクランブル符号毎に調べる。図９はその一例を示したものであり、横軸はスクランブル符号の番号、縦軸は各スクランブル符号の使用数を表している。図９では、第二スクランブル符号がもっとも使用数が高く、第四スクランブル符号がもっとも使用数が低い様子を想定している。
【００６８】
基地局は、当該スクランブル符号使用数ならびに移動局より伝達された回線品質値により結合符号の優先度を決定する。ここで、回線品質値として、移動局で観測される干渉電力、移動局における共通制御信号受信電力や、希望信号対干渉信号電力比を与え、回線品質値情報は図１の処理１０８において移動局から基地局へ伝達される。
【００６９】
図１０、１１は、図９で与えられるスクランブル符号使用数の下での各結合符号の優先度の設定例を示したものである。各表の縦軸は直交符号番号を表し、横軸はスクランブル符号番号を表している。
【００７０】
図１０の例では、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値以上である場合には、図１０（ａ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が最も少ないスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７１】
具体的には、スクランブル符号４の優先度を１、スクランブル符号３の優先度を２、スクランブル符号１の優先度を３、スクランブル符号２の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１０（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度９〜１６、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００７２】
一方、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値未満である場合には、図１０（ｂ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が多いスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７３】
具体的には、スクランブル符号２の優先度を１、スクランブル符号１の優先度を２、スクランブル符号３の優先度を３、スクランブル符号４の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１０（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が割り当てられている。
【００７４】
この例では直交符号には優先度は付けられておらず、スクランブル符号毎に、直交符号がランダムに割当られている。
【００７５】
また、図１１の例では、図１０の例と同様に、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値以上である場合には、図１１（ａ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が最も少ないスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７６】
具体的には、スクランブル符号４の優先度を１、スクランブル符号３の優先度を２、スクランブル符号１の優先度を３、スクランブル符号２の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１１（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度９〜１６、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度１〜８が割り当てられている。
【００７７】
一方、移動局より伝達された前記回線品質値が品質しきい値未満である場合には、図１１（ｂ）に示すように、当該スクランブル符号使用数の下で使用数が多いスクランブル符号ほど優先度を高く設定する。
【００７８】
具体的には、スクランブル符号２の優先度を１、スクランブル符号１の優先度を２、スクランブル符号３の優先度を３、スクランブル符号４の優先度を４としている。そして、これらスクランブル符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。その結果、図１１（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群に優先度９〜１６が、スクランブル符号２で構成される結合符号群に優先度１〜８が、スクランブル符号３で構成される結合符号群に優先度１７〜２４が、スクランブル符号４で構成される結合符号群に優先度２５〜３２が割り当てられている。
【００７９】
図１１の例では、更に直交符号についても優先度が付けられている。具体的には、直交符号１、２、…、８にそれぞれ直交符号の優先度を１、２…８としている。そして、これら直交符号の優先度が高いほど結合符号の優先度が高く設定されている。
【００８０】
具体的には、図１１（ａ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）；（スクランブル符号番号，直交符号番号）、に対して１７、１８、…、２４とし、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して２５、２６、…、３２とし、スクランブル符号３で構成される結合符号群の優先度を結合符号（３，１）（３，２）…（３，８）、に対して９、１０、…、１６とし、スクランブル符号４で構成される結合符号群の優先度を結合符号（４，１）（４，２）…（４，８）、に対して１、２、…、８としている。
【００８１】
また図１１（ｂ）のスクランブル符号１で構成される結合符号群の優先度を結合符号（１，１）（１，２）…（１，８）に対して９、１０、…、１６とし、スクランブル符号２で構成される結合符号群の優先度を結合符号（２，１）（２，２）…（２，８）、に対して１、２、…、８とし、スクランブル符号３で構成される結合符号群の優先度を結合符号（３，１）（３，２）…（３，８）、に対して１７、１８、…、２４とし、スクランブル符号４で構成される結合符号群の優先度を結合符号（４，１）（４，２）…（４，８）、に対して２５、２６、…、３２としている。
【００８２】
なお、この図１１（ａ）,（ｂ）の例では、一律に直交符号の優先度を定めているが、スクランブル符号と同様に結合符号の使用数に応じて直交符号の優先度を変化させても良い。
【００８３】
［効果］
異なるスクランブル符号が割り当てられた信号間は、符号の直交性が保たれないために相互の干渉量が大きい。とくに、使用数が少ないスクランブル符号が割り当てられた送信信号は、使用数が多いスクランブル符号が割り当てられた送信信号から大きな干渉を受ける。
【００８４】
送信電力制御が適用される場合、回線品質値が品質しきい値である場合、すなわち移動局における受信品質が良好である場合には、当該移動局へ向けた送信電力は低く設定できる。この場合、図９、図１０、図１１のように、回線品質値が高い移動局へ使用数が少ないスクランブル符号で構成される結合符号を割り当てても、当該移動局へ向けた送信信号は最大送信電力に達することなく干渉に耐えることができる。これによって干渉劣化の抑制が可能となる。
【００８５】
なお、以上本発明の拡散符号割当方法を基地局装置に適用した例を用いて説明したが、基地局装置ではなく制御局や交換局において実現することも当然にできる。
【００８６】
【発明の効果】
拡散符号の優先度を移動局における要求品質や受信品質によって変化させることで、移動局における通話受信品質の不平等が抑制され、干渉が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の拡散符号割当方法を適用した基地局装置のブロック図
【図２】本発明の第一の実施形態を示す符号割り当て処理の流れ図
【図３】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例における回線品質値と回線品質値分類の関係の一例を示す図
【図４】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例を示す図
【図５】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第一の優先度の設定例を示す図
【図６】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例における伝送速度と伝送誤り率に対する伝送品質要求量分類の一例を示す図
【図７】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例を示す図
【図８】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第二の優先度の設定例を示す図
【図９】本発明の第一の実施形態における結合符号割り当ての第三の優先度の設定例におけるスクランブル符号使用数を示す図
【図１０】本発明の第一の実施形態における符号組割り当ての第三の優先度の設定例を示す図。
【図１１】本発明の第一の実施形態における符号組割り当ての第三の優先度の設定例を示す図。
【図１２】従来の単数スクランブル符号拡散による基地局送信装置
【図１３】従来の複数スクランブル符号拡散による基地局送信装置
【符号の説明】
００２：乗算器
００３：変調装置
００４：アンテナ
００５：フィードバック情報受信手段
００６：アンテナ
００７：優先度決定手段
Ｓｉ：移動局ｉへ向けた送信信号
Ｃｏ，ｉ：移動局ｉに割り当てる直交符号
ｓｐｕ：拡散加算装置
ｓｄ：合成拡散信号
Ｃｓ：スクランブル符号
Ｓｊ，ｈ：スクランブル符号ｊが割り当てられた移動局ｈの送信信号
ｋ：ある基地局で消費するスクランブル符号数
Ｃｓ，ｊ：ｊ番目のスクランブル符号
ｓｐｕ−ｊ：スクランブル符号ｊで拡散する拡散加算装置
ｓｄ−ｊ：スクランブル符号ｊに対する合成拡散信号
ｎｊ：スクランブル符号ｊを使用する移動局数
Ｓ：直交符号数
ｌ−１，ｌ−２，ｌ−３，ｌ−４：伝送品質要求量分類を規定する境界線
Ｑｏ−ａ〜Ｑｏ−ｉ：伝送品質要求量分類
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３：回線品質値分類
Claims (7)
- 複数の第一符号である直交符号を含む第一の符号セットと、複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有し、
前記第一の符号セットに前記複数の第二符号の各々を割り当て、複数の結合符号を生成し、
前記結合符号に、前記第一符号に付けられた第一の優先度及び前記第二符号に付けられた第二の優先度、又は前記第二の優先度に基づいて、基地局から移動局に送信される送信信号毎に第三の優先度を付け、
前記送信信号に前記第三の優先度に基づいて前記結合符号を割り当て、
割り当てられた結合符号により前記送信信号を拡散し、拡散された前記送信信号を前記移動局へ送信することを特徴とする符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法。 - 前記送信信号に共通制御信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法。
- 前記共通制御信号には最も優先度の高い結合符号を割り当てることを特徴とする請求項２に記載の符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法。
- 前記第二の符号セットとしてゴールド符号あるいは当該ゴールド符号の一部を用いることを特徴とする請求項１、２、３に記載の符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法。
- 複数の第一符号である直交符号を含む第一の符号セットと、複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有し、
前記第一の符号セットに前記複数の第二符号の各々を割り当て、複数の結合符号を生成し、
前記結合符号に、前記第一符号に付けられた第一の優先度及び前記第二符号に付けられた第二の優先度、又は前記第二の優先度に基づいて、基地局から移動局に送信される送信信号毎に第三の優先度を付け、
前記送信信号に前記第三の優先度に基づいて前記結合符号を割り当て、
割り当てられた結合符号により前記送信信号を拡散し、拡散された前記送信信号を前記移動局へ送信することを特徴とする符号分割多重セルラにおける基地局。 - 複数の第一符号である直交符号を含む第一の符号セットと、複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有し、
前記第一の符号セットに前記複数の第二符号の各々を割り当て、前記第一符号と前記第二符号の組を生成し、
前記符号の組に、前記第一符号に付けられた第一の優先度及び前記第二符号に付けられた第二の優先度、又は前記第二の優先度に基づいて、基地局から移動局に送信される送信信号毎に第三の優先度を付け、
前記送信信号に前記第三の優先度に基づいて前記第一符号と前記割り当てた第二符号の組を割り当て、
当該第一符号と前記割り当てた第二符号の組により前記送信信号を拡散し、拡散された前記送信信号を前記移動局へ送信することを特徴とする符号分割多重セルラにおける拡散符号割り当て方法。 - 複数の第一符号である直交符号を含む第一の符号セットと、複数の第二符号を含む第二の符号セットとを有し、
前記第一の符号セットに前記複数の第二符号の各々を割り当て、前記第一符号と前記第二符号の組を生成し、
前記符号の組に、前記第一符号に付けられた第一の優先度及び前記第二符号に付けられた第二の優先度、又は前記第二の優先度に基づいて、基地局から移動局に送信される送信信号毎に第三の優先度を付け、
前記送信信号に前記第三の優先度に基づいて前記第一符号と前記割り当てた第二符号の組を割り当て、
当該第一符号と前記割り当てた第二符号の組により前記送信信号を拡散し、拡散された前記送信信号を前記移動局へ送信することを特徴とする符号分割多重セルラにおける基地局。
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